چکیده فرازآوری با گاز به صورت پیوسته یکی از رایج ترین روش های فرازآوری مصنوعی است که در صنعت نفت استفاده می شود. در این روش گاز با فشار زیاد به داخل لوله مغزی تزریق می شود تا ستون نفت سبک شود و زمینه تولید بیش تر نفت را فراهم کند. با توجه به اینکه اکثر میادین نفتی کشورمان در نیمه دوم عمر خود هستند لذا در اثر کاهش فشار مخزن، میزان تولید کاهش یافته است. به منظور افزایش تولید باید از روش های فرازآوری مصنوعی استفاده شود. در این پروژه برای یک چاه نمونه که دارای نرخ تولید کمی است، سیستم فرازآوری پیوسته با گاز با استفاده از آنالیز گره ای و به کمک نرم افزار pipesim طراحی شده است. سپس دبی بهینه تزریق، محاسبه شده است. محاسبات نشان می دهد با تزریق روزانه 1/1 میلیون فوت مکعب گاز، تولید از 318 به 1105 بشکه در روز افزایش یافته است. با توجه به محدودیت در میزان گاز موجود برای تزریق به چاه های یک میدان نفتی، باید از روش های هوشمند برای تخصیص بهینه استفاده کرد. در این پروژه برای اولین بار در صنعت نفت (برای یک میدان نفتی با 6 چاه و در دسترس بودن 6/4 میلیون فوت مکعب گاز در روز) از الگوریتم جدیدی به نام جهش قورباغه بهبود یافته استفاده شده است و به تولید 1/3674 بشکه در روز رسیده است که این میزان تولید نشان می دهد که الگوریتم استفاده شده برای بهینه سازی تخصیص مناسب است. استفاده از روش پیشنهادی باعث افزایش ده بشکه در روز در تولید کل میدان نسبت به بهترین نتیجه کارهای قبلی شده است. بنابراین الگوریتم معرفی شده، دارای کارایی بیش تر از نظر تخصیص گاز می باشد.

در این رساله، طراحی کنترل¬کننده¬های مد لغزشی مرتبه- کسری غیرمتمرکز بر روی سیستم¬های غیرخطی مقیاس- بزرگ در حضور عدم¬قطعیت¬ها و برهم¬کنش¬های بین زیرسیستم¬ها مورد مطالعه قرار می¬گیرد. کنترل¬کننده¬های پیشنهادی برای هر دو دسته سیستم¬های مرتبه- کسری و مرتبه- صحیح توسعه داده شده¬اند. در ابتدا، دو سیستم مقیاس- بزرگ مرتبه- کسری با مشتقات کسری متفاوت در نظر گرفته شده و دو قانون کنترلی مقاوم با سطوح لغزش متفاوت و جدید پیشنهاد شده¬اند. همچنین، یک سیستم قدرت چند- ماشینه به عنوان سیستم مقیاس- بزرگ مرتبه- صحیح انتخاب شده و پایدارساز زاویه قدرت با سطح لغزش غیرخطی جدیدی برای آن پیشنهاد می¬گردد. همچنین، برای سنکرون¬سازی و حفظ ولتاژ پایانه ژنراتورهای سیستم قدرت چند- ماشینه به صورت همزمان، ساختار ترکیبی مناسبی بکار گرفته شده است. همه کنترل¬کننده¬های پیشنهادی با فرض معلوم بودن کران بالای برهم¬کنش بین زیرسیستم¬ها و عدم¬قطعیت¬ها طراحی شده¬اند. اما تعیین این کران برای سیستم مقیاس- بزرگ امری مشکل و پیچیده است. بنابراین در ادامه، یک تقریبگر فازی با ساختار تطبیقی برای تخمین جملات برهم¬کنش و عدم¬قطعیت¬ها بکار گرفته شده است. به دلیل اینکه تقریبگر فازی- تطبیقی برخی از متغیرهای حالت زیرسیستم¬های همسایه را به عنوان ورودی خود بکار می¬گیرد، این روش کنترل مد لغزشی مرتبه- کسری شبه- غیرمتمرکز نامیده می¬شود. برای همه کنترل¬کننده¬های ارایه شده، پایداری سیستم حلقه- بسته بسته به نوع دینامیک سطح لغزش به وسیله قضایای پایداری مرتبه- کسری یا مرتبه- صحیح بررسی شده است. در نهایت، شبیه¬سازی¬های جامعی به منظور نشان دادن قابلیت کنترل¬کننده¬های پیشنهادی ارایه شده¬اند.